Chariot lancé sur un rail horizontal sans frottement

Facile
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Énoncé

Un chariot de masse , initialement au repos, est tiré par une force horizontale constante sur une distance le long d'un rail horizontal. On néglige tout frottement. 1) Calculer le travail de la force entre le départ et l'arrivée. 2) En appliquant le théorème de l'énergie cinétique, calculer la vitesse du chariot à l'arrivée. 3) Retrouver ce résultat par une méthode cinématique (relation vitesse-accélération), en calculant d'abord l'accélération du chariot.

إرشادات

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1 الإرشاد 1
La force est constante et parallèle au déplacement : son travail vaut simplement $W = F\,d$. Le chariot partant du repos, le théorème donne $\tfrac{1}{2}mv_B^{2} = W$.
2 الإرشاد 2
Pour la question 3, applique la deuxième loi de Newton pour obtenir $a$, puis la relation $v_B^{2} = 2\,a\,d$ valable pour un mouvement uniformément accéléré partant du repos.

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الطريقة — من أين نبدأ

La force est constante et parallèle au déplacement : son travail vaut simplement . Le chariot partant du repos, le théorème donne .

Pour la question 3, applique la deuxième loi de Newton pour obtenir , puis la relation valable pour un mouvement uniformément accéléré partant du repos.

التصحيح المفصّل خطوة بخطوة أسفله.

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Énergie cinétique et distance de freinage كل تمارين الدرس Chute d'une bille, avec et sans frottement